一种电子废弃物热解气净化系统及其用于处理电子废弃物热解气的方法 |
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| 申请号 | CN201710144757.1 | 申请日 | 2017-03-13 | 公开(公告)号 | CN106906007A | 公开(公告)日 | 2017-06-30 |
| 申请人 | 中南大学; | 发明人 | 刘维; 覃文庆; 焦芬; 蔡练兵; 刘方侃; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 电子 废弃物 热解 气 净化 系统及其用于处理电子废弃物热解气的方法，净化系统包括依次 串联 的空冷器、空气换热器、重 力 捕油器、电捕油器、 碱 洗塔、 水 洗塔和 增压 风 机；空冷器、空气换热器、重力捕油器和电捕油器的底部各自设有热解油储罐；利用该系统净化电子废弃物热解气的方法是电子废弃物热解气依次经过空冷器回收高沸点热解油，空气换热器换热回收中低沸点热解油，重力捕油器回收大颗粒热解油，电捕油器回收残余热解油，气相再经过碱洗和水洗后作为燃气返回燃烧系统；该系统操作简单，可实现电子废弃物热解气的油气完全分离，且可脱除热解气中卤素元素得到洁净燃气，实现了热解气的洁净化资源利用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电子废弃物热解气净化系统，其特征在于：包括按顺序依次串联的空冷器、空气换热器、重力捕油器、电捕油器、碱洗塔、水洗塔和增压风机；所述空冷器、空气换热器、重力捕油器和电捕油器的底部各自设有热解油储罐。 |
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| 说明书全文 | 一种电子废弃物热解气净化系统及其用于处理电子废弃物热解气的方法 技术领域[0001] 本发明涉及一种烟气净化系统，特别涉及一种电子废弃物热解气净化系统，及其用于处理电子废弃物热解气的方法，属于废弃电子电器产品资源回收与再利用领域。 背景技术[0002] 随着全球经济的不断发展，资源和能源压力越来越大，经济转型及产业结构调整越来越迫切。目前正值电子信息产业迅猛发展的时代，电子信息产品更新换代日益加快，产生大量的电子废弃物。电子废弃物作为一种再生资源，其再生利用技术的开发受到了业界的广泛关注。热解技术是目前主流的电子废弃物处理技术，通过热解技术将电子废弃物中的高分子有机组分裂解成为低分子的热解油和热解气排除热解炉，金属组分和玻璃纤维组分留在热解渣中，再分别进行回收利用。 [0003] 电子废弃物热解过程产生的热解油、气混合物的净化工艺关系到整个电子废弃物处理过程的经济性和环保性。电子废弃物热解过程产生的热解油、气混合物中含有一定量的卤素元素和CO2，如不加以净化处理，不但影响其燃烧性能，而且会带来二噁英污染等严重环保问题；此外，热解油、气混合物的油气分离也至关重要，若油、气分离不完全，热解油将腐蚀管道和阀门仪器，严重影响热解气燃烧系统。 发明内容[0004] 针对现有的电子废弃物热解气净化处理是亟待解决的重要技术问题，本发明的目的是在于提供一种可实现电子废弃物热解气的油气完全分离回收，且可脱除热解气中卤素元素污染，能得到热解油及洁净燃气的电子废弃物热解气净化系统。 [0005] 本发明的另一个目的是在于提供一种基于所述电子废弃物热解气净化系统实现电子废弃物热解气油气分离回收，实现资源化利用的方法，该方法操作简单，成本低，满足工业应用要求。 [0006] 为了实现上述技术目的，本发明提供了一种电子废弃物热解气净化系统，其包括按顺序依次串联的空冷器、空气换热器、重力捕油器、电捕油器、碱洗塔、水洗塔和增压风机；所述空冷器、空气换热器、重力捕油器和电捕油器的底部各自设有热解油储罐。 [0007] 优选的方案，所述空冷器具有U型结构，其顶部一端为物料入口，另一端为物料出口。空冷器的内部结构为常规设置。 [0008] 优选的方案，所述空气换热器下部设有空气入口，上部设有空气出口。空气换热器包括不锈钢材质的内胆及外壳，换热过程中，外部的冷空气从空气入口进入空气换热器外壳与内胆之间的夹层，物料从内胆内部经过，两者相互换热，冷空气换热后升温，从空气出口排出，送入燃烧系统作为助燃热风使用。 [0009] 优选的方案，所述电捕油器包括串联的电捕油器I和电捕油器II。电捕油器主要是用于去除重质油和轻质油。 [0010] 优选的方案，所述碱洗塔顶部设有碱液入口，底部设有碱液出口。碱液从碱洗塔顶部以喷淋方式进入碱洗塔与底部进入的气相逆流接触，大大提高碱洗效率，碱液吸收酸性气体后，从碱洗塔底部回收，集中处理，通过结晶回收NaX(X为卤素元素)和Na2CO3。 [0011] 较优选的方案，所述空冷器的物料入口通过管道跟燃烧系统连接，空冷器的物料出口通过管道与空气换热器的上部连接，空气换热器下部通过管道与重力捕油器上部连接，重力捕油器顶部通过管道与电捕油器I下部连接，电捕油器I顶部通过管道与电捕油器II下部连接，电捕油器II顶部通过管道与碱洗塔下部连接，碱洗塔上部通过管道与水洗塔下部连接，水洗塔上部通过管道与增压风机连接。 [0012] 本发明还提供了一种基于所述电子废弃物热解气净化系统处理电子废弃物热解气的方法，该方法是燃烧系统出来的电子废弃物热解气先进入空冷器冷却降温至200℃～300℃，部分热解油冷凝进入空却冷器底部的热解油储罐内；空却冷器出来的气相进入空气换热器换热降温至120℃～250℃，部分热解油冷凝进入空气换热器底部的热解油储罐内； 空气换热器出来的气相进入重力捕油器，大颗粒热解油凝聚进入重力捕油器底部的热解油储罐内；重力捕油器出来的气相进入电捕油器，残余热解油凝聚进入电捕油器底部的热解油储罐；电捕油器出来的气相进入碱洗塔，去除酸性气体；碱洗塔出来的气相经过水洗塔水洗后作为燃气通过增压风机返回燃烧系统。 [0013] 优选的方案，冷空气从空气换热器的空气入口进入，经过换热升温后，从空气出口排出，并引入燃烧系统作为助燃热风。 [0014] 优选的方案，所述酸性气体包括HX和CO2，X为卤素。 [0017] 本发明的技术方案中，增压风机为防爆型风机，将水洗塔中出来的气相(洁净燃气)增压至10～15kPa，送至燃烧系统。 [0019] 相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果： [0020] 1)本发明提供的电子废弃物热解气净化系统通过多级油气分离设施，使得电子废弃物热解气中油、气的完全分离和回收，实现了电子废弃物热解气资源化利用。 [0021] 2)本发明提供的电子废弃物热解气净化系统充分利用高温电子废弃物热解气潜热，可以采用空气换热器回收部分热解气热能，大大降低整个工艺中的能耗，且利用电子废弃物热解气净化气进行循环使用，有利于整个电子废弃物热解工艺的顺利进行。 [0022] 3)本发明提供的电子废弃物热解气净化系统采用碱洗塔吸收热解气中的HX(X为卤素元素)和CO2等酸性气体，得到洁净燃气，且碱洗液可通过结晶回收产品NaX(X为卤素元素)和Na2CO3。 [0024] 【图1】为本发明的电子废弃物热解气净化系统简图； [0025] 其中，1为物料入口，2为空冷器，3为空气换热器，4为空气入口，5为空气出口，6为重力捕油器，7为电捕油器I，8为电捕油器II，9为碱液入口，10为碱洗塔，11为碱液出口，12为水洗塔，13为增压风机，14为增压分机出口，15为物料出口，16为热解油储罐。 具体实施方式[0027] 本发明的电子废弃物热解气净化系统如图1所示。其主要包括空冷器、空气换热器、重力捕油器、电捕油器、碱洗塔、水洗塔和增压风机。所述空冷器为U型结构，其顶部一端为物料入口，另一端为物料出口，其底部设有热解油储罐。所述空气换热器为双层结构，包括外和内胆，壳层与内胆之间的空间为空气室，空气换热器下部设有空气入口，上部设有空气出口。空气出口和空气入口与空气室连通，内胆内部为物料室，物料流经内胆，与空气室的空气进行换热，空气换热器底部设有热解油储罐，其与内胆内部连通，用于收集热解油。重力捕油器底部设有热解油储罐，其上部设有物料入口，顶部设有物料出口，主要依靠重力作用沉降热解油。碱洗塔顶部设有碱液入口，底部设有碱液出口，碱液从碱洗塔顶部碱液入口进入，通过喷淋吸收酸性气体，再从底部部碱液出口排出电捕油器包括串联的电捕油器I和电捕油器II，电捕油器I和电捕油器II底部均设有热解油储罐。所述水洗塔内部填充有清水。所述空冷器的物料入口通过管道跟燃烧系统连接，空冷器的物料出口通过管道与空气换热器的上部连接，空气换热器下部通过管道与重力捕油器上部连接，重力捕油器顶部通过管道与电捕油器I下部连接，电捕油器I顶部通过管道与电捕油器II下部连接，电捕油器II顶部通过管道与碱洗塔下部连接，碱洗塔上部通过管道与水洗塔下部连接，水洗塔上部通过管道与增压风机连接，增压分机出口通过管道与燃烧系统连接。 [0028] 通过电子废弃物热解气净化系统处理电子废弃物热解气的方法： [0029] 以废旧线路板热解气(主要包含酚类、卤化氢、二氧化碳、氢气、一氧化碳及小分子烷烃类等)为例说明如下：700℃的废旧线路板热解气从热解系统出来由物料入口进入本发明的净化系统，经过空冷器降温至200℃-250℃，其中沸点高于250℃的热解油组分在此环节冷凝回收，进入空冷器2底部的热解油储罐；热解油、气混合物继续经过空气换热器，进一步降温至120℃-200℃，其中冷风从冷风入口进入空气换热器，经换热后的热风经热风出口排除，热风进入燃烧系统作为助燃风，热解油进入空气换热器底部的热解油储罐；热解油、气混合物继续经过重力捕油器除去大颗粒热解油，热解油进入重力捕油器底部的热解油储罐；热解油、气混合物再分别经过一级电捕油器和二电捕油器除去重质油和轻质油，热解油进入电捕油器底部的热解油储罐。至此，经过多级油气分离设施，实现油气的完全分离，得到不含油的热解气。碱液吸收液由入口进入碱洗塔，不含油的热解气再经碱洗塔除去HX(X为卤素元素)和CO2等酸性气体，吸收液经出口排出，进入后续结晶分离系统，得到产品NaX(X为卤素元素)和Na2CO3；热解气再经水洗塔洗涤，形成洁净燃气；洁净燃气经增压风机送至燃烧系统。至此电子废弃物热解油、气混合物，实现了油气的完全分离，且脱除了其中的污染组分卤素，热解油进入储罐，可作为燃料或化工原料，得到的洁净燃气可直接用于电子废弃物热解系统燃烧供热。 [0030] 废旧线路板热解气经过本电子废弃物热解气净化系统后的洁净燃气和热解油产率如下表所示： [0031] [0032] 最终得到的洁净燃气主要成分如下表所示： [0033] [0034] 最终得到的热解油主要成分如下表所示： [0035] |
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